年产10万吨丙烯酸丁酯合成工艺设计

课程设计

题目年产10万吨丙烯酸丁酯合成工艺设计 学院化学化工学院 专业化学工程与工艺 班级 学生 学号

指导教师化学工程系课程指导小组

二〇一五 年十一月二十日

课程设计

学院专业化学工程与工艺 学生学号

设计题目年产10吨丙烯酸丁酯合成工艺设计 一、课程设计的内容

主要内容为年产10万吨丙烯酸丁酯的工艺设计。通过工艺对比选择合适的方案，进行物料衡算和能量衡算，确定关键设备的选型和材料，绘制出工艺流程图、设备图等相关图纸，对生产过程中进行经济核算与分析。

二、课程设计的要求

1.查阅国内外的相关文献不得少于15篇，完成课程设计任务。

2.独立完成给定的设计任务后编写出符合要求的课程设计说明书，要求工艺设计合理，将研究、开发的技术及过程开发的成果与过程建设、经济核算衔接起来；绘制出必要的设计图纸。

3. 综合应用化学工程和相关学科的理论知识与技能，分析和解决实际问题。 4. 完成课程设计的撰写。

三、文献查询方向及范围

1．利用学校的清华同方数据库、万方学位论文全文数据库、ScienceDirect、ACS(美国化学

学会)数据库查询丙烯酸酯工业制备方法等中英文文献与硕博论文。 2．主要参考文献

[1] 夏涛. 丙烯酸正丁酯合成反应的新型催化剂

1 引言

1.1 概述

丙烯酸是一种重要的有机化工原料，主要用于生产丙烯酸酯类，还可用于生产高吸水性树脂、助洗涤剂和水处理剂等，广泛应用于涂料、化纤、纺织、皮革、塑料、粘合剂、石油开采等各个领域[1]。

20世纪20年代末，化学家Otto Rohm从2-氯乙醇制羟基丙腈转而生产丙烯酸，完成了对丙烯酸工业化生产工艺的研究[2]。1939年，德国化学家Reppe发明了以乙炔、一氧化碳和水为原料，用羰基镍为催化剂合成出丙烯酸。1969年，美国联碳公司从英国BP公司引进丙烯直接氧化经丙烯醛生产丙烯酸技术，并建立工业化生产装置。经过多年不断改进，尤其是对丙烯氧化催化剂的改进，该法已成为制造丙烯酸的主导生产方法[3]。 1.2 丙烯酸生产工艺技术

丙烯酸在20世纪30年代实现工业化生产，其生产方法经历了氰乙醇法、雷普(Reppe)法、烯酮法、丙烯腈水解法和丙烯氧化法[4,5]。 1.2.1 氰乙醇法

氰乙醇法是最早工业化生产丙烯酸及其酯的方法。德国和美国分别在1927年和1931年用此方法建成了工业化装置。由于反应过程会生成各种聚合物，因此丙烯酸收率较低，仅为60~70%，且氰化物剧毒，严重污染环境，故采用此法的生产装置早在50年代就已

北京化工大大学北方学院（论文）

北京化工大学北方学院

NORTH COLLEGE OF BEIJING UNIVERSITY OF

CHEMICAL TECHNOLOGY

（2014）届本科生毕业设计（论文）

毕业论文（理工类）

题目： 年产15万吨丙烯制丙烯酸

学院： 化工与材料工程学院 专业： 化学工程与工艺 学号： 100110127 姓名： 王腾飞

指导教师： 孟令强 教研室主任（负责人）： 刘军凯 毕业设计（论文）成绩：

1

北京化工大大学北方学院（论文）

诚信申明

本人申明：

我所呈交的本科毕业设计（论文）是本人在导师指导下对四年专业知识而进行的研究工作及全面的总结。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中创新处不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京化工大学北方学院或其它教育机构的学位或证书而已经使用过的材料

北京化工大大学北方学院（论文）

北京化工大学北方学院

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CHEMICAL TECHNOLOGY

（2014）届本科生毕业设计（论文）

毕业论文（理工类）

题目： 年产15万吨丙烯制丙烯酸

学院： 化工与材料工程学院 专业： 化学工程与工艺 学号： 100110127 姓名： 王腾飞

指导教师： 孟令强 教研室主任（负责人）： 刘军凯 毕业设计（论文）成绩：

1

北京化工大大学北方学院（论文）

诚信申明

本人申明：

我所呈交的本科毕业设计（论文）是本人在导师指导下对四年专业知识而进行的研究工作及全面的总结。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中创新处不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京化工大学北方学院或其它教育机构的学位或证书而已经使用过的材料

luo

16万吨/年丙烯酸及其酯项目

部分内容如下：

16万吨/年丙烯酸及其酯项目

一、市场状况及预测

（一）丙烯酸及其酯的性质

丙烯酸，化学式：CH2=CHCOOH，比重（20℃）1.051 外观为无色透明液体，有较强刺激味，沸点141.3℃ ，熔点 13.2℃（近似）， 闪点 54.5℃（开口杯），有腐蚀性。溶于水、乙醇、**。化学性质活泼。易聚合。

丙烯酸甲酯（MA）, 化学式： CH2=CHCOOCH3。比重（20℃）0.9536，外观无色透明液体气味、有刺激性味。

丙烯酸乙酯（EA）化学式：CH2=CHCOOC2H5（M.W.100），比重（20℃）0.9536，外观 无色透明液体气味有刺激性味。

丙烯酸丁酯，分子式：C7H12O2，相对分子量：128.17，不溶于水，可混溶于乙醇、**，稳定性较好。

丙烯酸异辛酯（丙烯酸异辛酯）外观为无色透明液体，有甘甜味，沸点216℃，熔点-76℃（近似），比重（20℃）0.866。易燃，微溶于水。能与乙醇、**混溶，易聚合。易与多种乙烯基单体共聚。

丙烯酸异辛酯：丙烯酸异辛酯为无色透明液体，沸点213.5℃，冰点-90℃(近似)

（二）丙烯酸及其酯的用途及适用范围

丙烯酸是重要的有机化工原料，近几年发展迅速，与聚丙烯、

北京化工大学北方学院

NORTH COLLEGE OF BEIJING UNIVERSITY OF

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（ 2013 ）届本科生毕业设计（论文）

题目： 年产1.5万吨丙烯酸甲酯生产工艺中丙烯酸分馏工段的设计 学院： 理工学院 专业： 化学工程与工艺 学号： 090101160 姓名： 杨岚祁 指导教师： 孟献民教授

北京化工大学北方学院毕业设计

诚信声明

本人申明：

我所呈交的本科毕业设计是本人在导师指导下对四年专业知识而进行的研究工作及全面的总结。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中创新处不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含获得北京化工大学北方学院或其它教育机构的学位或证书而已经使用过的材料。与我一同完成毕业设计的同学对本课题所做的任何贡献均已在文中做了明确的说明并表示了谢意。

若有不实之处，本人承担一切相关责任。

本人签名： 年 月

学号

毕 业 设 计（论 文）

年产11万吨聚丙烯合成工艺设计

教 学 系： 化学与制药系 指导教师： 专业班级： 化工 学生姓名：

二零一四年五月

毕业设计(论文)任务书

学生姓名 指导教师 设计(论文)题目 设计（论文）主要内容： 聚丙烯是丙烯单体聚合而形成的高分子聚合物，是一种通用合成树脂。它作为一种高分子塑料，在现代化工生产中占有重要的地位，本设计是关于年产11万吨聚丙烯合成工段进行初步设计，设计中包括工艺流程设计、物料衡算、能量衡算，设备选型，对于聚丙烯的生产具有一定的实践意义。 要求完成的主要任务及其时间安排: 1. 根据论文要求及教师的指导，学生查阅相关科技文献。 2. 对年产11万吨聚丙烯合成工艺进行设计。 3. 完成设备选型，绘图。 4. 在老师的指导下撰写论文，最终得到符合武汉理工大学华夏学院本科毕业设计（论文）规范的毕业论文。 进度安排： 2014年1月4日-- 1月14日：收集资料，完成开题报告。 2014年1月15日-- 3月25日：查阅文献，撰写毕业论文初稿，定期交论文指导老师审查。 2014年3月

南华大学化学化工学院毕业设计

一 前言

丙烯酸乙酯(ethyl acrylate),又名败酯酸乙酯，分子式CH2=CHCOOCH2 CH3，无色有刺激性气味的液体，具有催泪性,味酸,在标准状态下容易聚合,在热、光和过氧化物的条件下加快它的聚合，分子量100.12，凝固点-75℃，沸点99.4℃，相对密度0.9405(20/4℃)，折射率1.404，闪点15℃，难溶于水,能溶于醇和醚。

丙烯酸乙酯的实际使用是将其制成聚合物或共聚物，丙烯酸乙酯的聚合物能做皮革的防裂剂或涂料的基液, 丙烯酸乙酯与5%氯乙基乙烯基醚的共聚物是一种耐油,耐热性能良好的合成橡胶。在某些情况下它可代替丁氰橡胶；丙烯酸乙酯与乙烯的共聚物是一种热融性粘合剂, 丙烯酸乙酯可做防护涂料，油漆、粘合剂和纸张渍剂的原料。

丙烯酸酯橡胶（简称ACM）是以丙烯酸酯为主单体经共聚而得的弹性体，其主链为饱和碳链，侧基为极性酯基。由于特殊结构赋予其许多优异的特点，如耐热、耐老化、耐油、耐臭氧、抗紫外线等，力学性能和加工性能优于氟橡胶和硅橡胶，其耐热、耐老化性和耐油性优于丁腈橡胶。ACM被广泛应用于各种高温、耐油环境中，成为近年来汽车工业着重开发推广的一种密封材料，特别是用于汽车的耐高温油封、曲

化工工艺设计 课 程 设 计

年产4.5万吨丙烯腈合成工段工艺设计

年 级 专 业 学 号 姓 名 指导教师 设计成绩 完成日期

1

2013 化学工程与工艺 2016 年 月 日 《课程设计》成绩评定栏

评定基元 评审要素 评审内涵 分值 评分 签名栏 格式是否规范 格式规范 内容完整 内容是否完整 8 评阅教师签名 8 8 8 8 评阅教师签名 设计说明， 40% 工艺计算 正确、完整和规范 物料恒算 热量衡算 设备设计和选型 方案流程图 7 设计图纸，30% 图纸规范 标注清晰 工艺物料流程图 带控制点的工艺流程图 语言流畅 8 15 答辩老师签名 10 答辩成绩 20% 仪态自然 语言流畅 答题正确 上课出勤 制图出勤 合计 上课出勤考核 制图出勤考核 10 5 5 100 平时成绩，10% 指导教师签名

2

答辩记录

3

化工工艺设计 课程设计任务书

学 号 设计题目 设 计 技 术 参 数 设 计 要 求 学生姓名 专业（班级） 年产 4.5 万吨丙烯腈合成工段工艺设计 1.生产能力： 45000吨/年 2.原料：丙烯85%，

化工工艺设计 课 程 设 计

年产4.5万吨丙烯腈合成工段工艺设计

年 级 专 业 学 号 姓 名 指导教师 设计成绩 完成日期

1

2013 化学工程与工艺 2016 年 月 日 《课程设计》成绩评定栏

评定基元 评审要素 评审内涵 分值 评分 签名栏 格式是否规范 格式规范 内容完整 内容是否完整 8 评阅教师签名 8 8 8 8 评阅教师签名 设计说明， 40% 工艺计算 正确、完整和规范 物料恒算 热量衡算 设备设计和选型 方案流程图 7 设计图纸，30% 图纸规范 标注清晰 工艺物料流程图 带控制点的工艺流程图 语言流畅 8 15 答辩老师签名 10 答辩成绩 20% 仪态自然 语言流畅 答题正确 上课出勤 制图出勤 合计 上课出勤考核 制图出勤考核 10 5 5 100 平时成绩，10% 指导教师签名

2

答辩记录

3

化工工艺设计 课程设计任务书

学 号 设计题目 设 计 技 术 参 数 设 计 要 求 学生姓名 专业（班级） 年产 4.5 万吨丙烯腈合成工段工艺设计 1.生产能力： 45000吨/年 2.原料：丙烯85%，